一种针与针帽自动插装装置的制作方法

1.本发明涉及机械领域，尤其涉及一种针与针帽自动插装装置。


背景技术：

2.针与针帽是配合注射器使用的一种耗材，满足实验室及医学领域的各种实验需求，目前实验室用针与针帽由小型耗材生产车间生产，通常都是人工将针与针帽进行装配，操作不便捷，生产效率低，劳动强度大。因此，有必要设计一种针与针帽自动插装装置，满足针与针帽装配生产需求。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种针与针帽自动插装装置，提高针与针帽装配生产效率，降低人工劳动强度和人工成本。
4.本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种针与针帽自动插装装置，包括针上料模块、针帽上料模块、插装模块、下料模块和机架，所述针上料模块和针帽上料模块分别设置在机架上部的两侧通过振动盘给插装模块送料，所述插装模块设置在机架上部的中间，所述插装模块包括针转盘单元、针帽转盘单元以及插装转盘单元，所述针转盘单元带动针帽转盘单元以及插装转盘单元旋转，将输送到针转盘单元的针与输送到针帽转盘单元的针帽组合放置后转移到插装转盘单元插装输出；所述下料模块设置在机架下部，所述下料模块对插装模块输出的物料进行分类下料。
5.进一步地，所述针转盘单元包括主动轴和设置在主动轴上的针转盘和主动齿轮，所述针转盘下方对应固定设置有针定盘；所述针帽转盘单元包括第一从动轴和设置在第一从动轴上的针帽转盘和第一从动齿轮，所述针帽转盘下方对应设置固定有针帽定盘；所述插装转盘单元包括第二从动轴和设置在第二从动轴上的插装转盘和第二从动齿轮，所述插装转盘下方对应设置有插装定盘；所述主动齿轮与第一从动齿轮和第二从动齿轮依次啮合组成齿轮组，所述主动轴通过联轴器连接有旋转电机，所述主动轴通过旋转电机驱动旋转，进而带动针转盘和主动齿轮旋转；所述主动轴通过齿轮组带动第一从动轴和第二从动轴旋转，进而带动针帽转盘和插装转盘旋转。
6.进一步地，所述针转盘上设置有多个工位，至少包括针上料位和针下料位，每个所述工位均设置有针导向管，所述针上料位对应于针上料模块设置，所述针上料位设置有针导向管到位检测开关，所述针导向管到位检测开关通过第一检测支架固定到针定盘；所述针下料位对应于针帽转盘设置，所述针定盘对应于针下料位设置有第一漏孔。
7.进一步地，所述针帽转盘上设置有多个工位，至少包括针帽上料位、针组合位和组合下料位，每个所述工位都设置有针帽导向管，所述针帽上料位对应于针帽上料模块设置，所述针帽上料位设置有针帽导向管到位检测开关，所述针帽导向管到位检测开关通过第二检测支架固定到针帽定盘；所述针组合位对应于针转盘的针下料位设置，针从所述第一漏针孔进入针组合位的针帽导向管中与针帽导向管中的针帽组合设置；所述针帽组合下料位
对应于插装转盘设置，所述针帽定盘对应于针帽组合下料位设置有第二漏孔。
8.进一步地，所述插装转盘上设置有多个工位，至少包括针帽组合上料位、针帽组合检测位、针帽组合压料位和成品下料位，每个所述工位都设置有插装导向管，所述针帽组合上料位对应于针帽转盘的针帽组合下料位设置；所述针帽组合检测位与针帽组合压料位相邻设置；所述针帽组合检测位的上方设置有距离感应开关；所述针帽组合压料位的上方设置有压合气缸，所述压合气缸连接有压合手指；所述成品下料位对应于下料模块设置，所述插装定盘对应于成品下料位设置有第三漏孔，所述插装定盘下方对应于第三漏孔的位置设置有下料管；所述压合气缸通过压合气缸支架固定到机架的中固定板，所述距离感应开关通过开关支架固定到压合气缸支架。
9.进一步地，所述主动轴、第一从动轴和第二从动轴的顶端通过轴承座固定到机架的上固定板，所述针定盘通过第一固定柱固定到机架的中固定板，所述针帽定盘通过第二固定柱固定到中固定板，所述插装定盘通过第三固定柱固定到中固定板。
10.进一步地，所述针上料模块包括针上料振动盘、针漏斗和针上料控制单元，所述针上料振动盘连接有针上料槽，所述针漏斗设置在针上料槽的末端，所述针上料槽的上方设置有针感应开关，所述针感应开关通过针感应开关支架固定到针上料槽；所述针上料控制单元设置在针上料槽的一侧，所述针上料控制单元包括第一挡针，所述第一挡针通过第一轴承座固定到第一挡针支架，所述第一挡针支架上设置有第一凸轮，所述第一凸轮抵住第一挡针末端，所述第一挡针上套设有第一弹簧，所述第一凸轮旋转配合第一弹簧推动第一挡针伸出或者缩回，所述第一凸轮由第一电机驱动旋转，所述第一挡针伸出时阻挡针进入针漏斗，所述第一挡针缩回时允许针进入针漏斗。
11.进一步地，所述针帽上料模块包括针帽上料振动盘、针帽漏斗和针帽上料控制单元，所述针帽上料振动盘连接有针帽上料槽，所述针帽漏斗设置在针帽上料槽的末端，所述针帽上料槽的上方设置有针帽感应开关，所述针帽感应开关通过针帽感应开关支架固定到针帽上料槽；所述针帽上料控制单元设置在针帽上料槽的一侧，所述针帽上料控制单元包括第二挡针，所述第二挡针通过第二轴承座固定到第二挡针支架，所述第二挡针支架上设置有第二凸轮，所述第二凸轮抵住第二挡针末端，所述第二挡针上套设有第二弹簧，所述第二凸轮旋转配合第二弹簧推动第二挡针伸出或者缩回，所述第二凸轮由第二电机驱动旋转，所述第二挡针伸出时阻挡针帽进入针帽漏斗，所述第二挡针缩回时允许针帽进入针帽漏斗。
12.进一步地，所述下料模块包括设在机架底部中间的下料移动单元以及分别设置在机架底部两端的第一料盒和第二料盒，所述下料移动单元包括下料气缸和设置在下料气缸上的可移动下料板，所述下料气缸通过下料气缸固定板安装到机架，所述可移动下料板包括左下料槽和右下料槽，所述第一料盒设置有可搭接到左下料槽的左下料板，所述第二料盒设置有可搭接到右下料槽的有右下料板，所述下料气缸可带动可移动下料板左右移动，所述可移动下料板位于左端时，所述插装模块输出的物料落入第二料盒；所述可移动下料板位于右端时，所述插装模块输出的物料落入第一料盒。
13.进一步地，所述机架上设置有控制面板和警示灯。
14.本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明实施例的针与针帽自动插装装置，设置针和针帽上料振动盘分别对针和针帽进行自动上料，并通过上料控制单元控制上
料节奏；通过一个电机带动三个转盘旋转导向实现针与针帽的组合以及气缸压合完成组装，结构稳定可靠；通过设置光电开关进行物料检测，实现缺料提醒，进一步保证可靠性；通过设置距离开关，判断针与针帽的组合是否正确，来控制下料气缸进行合格品和不合格品的分类下料；结构稳定，操作方便，成本低廉。
附图说明
15.图1为本发明实施例中针与针帽自动插装装置结构示意图；
16.图2为本发明实施例中针与针帽自动插装装置后视图；
17.图3为本发明实施例中针上料模块、针帽上料模块和插装模块配合结构图；
18.图4为本发明实施例中插装模块结构安装示意图；
19.图5为本发明实施例中插装模块正视图；
20.图6为本发明实施例中插装模块拆分示意图；
21.图7为本发明实施例中针上料模块和插装模块配合结构图；
22.图8为本发明实施例中针帽上料模块和插装模块配合结构图；
23.图9为本发明实施例中下料模块和插装模块配合结构图。
24.图中：
25.00、警示灯；01、针帽上料振动盘；02、机架；03、控制面板；04、上固定板；05、齿轮组；06、针转盘；07、针帽转盘；08、插装转盘；09、针上料振动盘；10、第二料盒；11、右下料板；12、可移动下料板；13、下料气缸；14、下料气缸固定板；15、第一料盒；16、振动盘固定板；17、轴承座；18、主动轴； 19、第二从动轴；20、第一从动轴；24、针帽漏斗；25、针漏斗；27、旋转电机； 28、针导向管；29、针帽导向管；30、针帽定盘；31、插装导向管；32、插装定盘；33、第一固定柱；34、压合气缸支架；35、压合手指；36、压合气缸；40、针导向管到位检测开关；41、第一检测支架；42、针帽导向管到位检测开关；43、第二检测支架；44、针定盘；47、第二固定柱；49、第三固定柱；50、开关支架； 51、距离感应开关；52、联轴器；53、中固定板；54、针定盘固定孔；55、第一漏孔；56、第二漏孔；57、第三漏孔；58、下料管；60、针感应开关支架；61、针感应开关；62、第一挡针；63、第一轴承座；64、第一弹簧；65、第一凸轮；66、第一电机；67、第一挡针支架；68、针帽感应开关支架；69、针帽感应开关；70、第二挡针；71、第二弹簧；72、第二凸轮；73、第二挡针支架；74、第二电机；75、第二轴承座。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
27.图1为本发明实施例中针与针帽自动插装装置结构示意图；图2为本发明实施例中针与针帽自动插装装置后视图。
28.请参见图1和图2，本发明实施例的针与针帽自动插装装置，包括针上料模块、针帽上料模块、插装模块、下料模块和机架02，针上料模块和针帽上料模块分别设置在机架02上部的两侧通过振动盘给插装模块送料，插装模块设置在机架02 上部的中间，插装模块包括针转盘单元、针帽转盘单元以及插装转盘单元，针转盘单元带动针帽转盘单元以及插装转盘单元旋转，将输送到针转盘单元的针与输送到针帽转盘单元的针帽组合放置后转移到插装转盘单元插装输出；下料模块设置在机架02下部，下料模块对插装模块输出的物料进行
分类下料。
29.请同时参见图3和图4，本发明实施例的针与针帽自动插装装置，针转盘单元包括主动轴18和设置在主动轴18上的针转盘06和主动齿轮，针转盘06下方对应固定设置有针定盘44；针帽转盘单元包括第一从动轴20和设置在第一从动轴20上的针帽转盘07和第一从动齿轮，针帽转盘07下方对应设置固定有针帽定盘30；插装转盘单元包括第二从动轴19和设置在第二从动轴19上的插装转盘08和第二从动齿轮，插装转盘08下方对应设置有插装定盘32；主动齿轮与第一从动齿轮和第二从动齿轮依次啮合组成齿轮组05，主动轴18通过联轴器52连接有旋转电机 27，旋转电机27为伺服电机；主动轴18通过旋转电机27驱动旋转，进而带动针转盘06和主动齿轮旋转；主动轴18通过齿轮组05带动第一从动轴20和第二从动轴19旋转，进而带动针帽转盘07和插装转盘08旋转。
30.请同时参见图5和图6，本发明实施例的针与针帽自动插装装置，针转盘06上设置有多个工位，至少包括针上料位和针下料位，每个工位均设置有针导向管28，针上料位对应于针上料模块设置，针上料位设置有针导向管到位检测开关40，针导向管到位检测开关40为环形光电开关，针导向管到位检测开关40通过第一检测支架41固定到针定盘44；针下料位对应于针帽转盘30设置，针定盘44对应于针下料位设置有第一漏孔55。
31.具体地，针帽转盘07上设置有多个工位，至少包括针帽上料位、针组合位和组合下料位，每个工位都设置有针帽导向管29，针帽上料位对应于针帽上料模块设置，针帽上料位设置有针帽导向管到位检测开关42，针帽导向管到位检测开关42 为环形光电开关，针帽导向管到位检测开关42通过第二检测支架43固定到针帽定盘30；针组合位对应于针转盘06的针下料位设置，针从第一漏针孔56进入针组合位的针帽导向管29中与针帽导向管29中的针帽组合设置；针帽组合下料位对应于插装转盘08设置，针帽定盘30对应于针帽组合下料位设置有第二漏孔56。
32.具体地，插装转盘08上设置有多个工位，至少包括针帽组合上料位、针帽组合检测位、针帽组合压料位和成品下料位，每个工位都设置有插装导向管31，针帽组合上料位对应于针帽转盘07的针帽组合下料位设置；针帽组合检测位与针帽组合压料位相邻设置；针帽组合检测位的上方设置有距离感应开关51；针帽组合压料位的上方设置有压合气缸36，压合气缸36连接有压合手指35；成品下料位对应于下料模块设置，插装定盘32对应于成品下料位设置有第三漏孔57，插装定盘32下方对应于第三漏孔57的位置设置有下料管58；压合气缸36通过压合气缸支架34固定到机架02的中固定板53，距离感应开关51通过开关支架50固定到压合气缸支架34。
33.请继续参见图5和图6，本发明实施例的针与针帽自动插装装置，主动轴18、第一从动轴20和第二从动轴19的顶端通过轴承座17固定到机架02的上固定板 04，针定盘44通过第一固定柱33固定到机架02的中固定板53，针定盘44通过针定盘固定孔54连接到第一固定柱33，针帽定盘30通过第二固定柱47固定到中固定板53，插装定盘32通过第三固定柱49固定到中固定板53。
34.请同时参见图7，本发明实施例的针与针帽自动插装装置，针上料模块包括针上料振动盘09、针漏斗25和针上料控制单元，针上料振动盘09通过振动盘固定板 16安装到机架02上；针上料振动盘09连接有针上料槽，针漏斗25设置在针上料槽的末端，并对应于插装模块的针转盘06的针上料位设置，针上料槽的上方设置有针感应开关61，针感应开关61通过
针感应开关支架60固定到针上料槽；针上料控制单元设置在针上料槽的一侧，针上料控制单元包括第一挡针62，第一挡针62 通过第一轴承座63固定到第一挡针支架67，第一挡针支架67上设置有第一凸轮 65，第一凸轮65抵住第一挡针62末端，第一挡针62上套设有第一弹簧64，第一凸轮65旋转配合第一弹簧64推动第一挡针62伸出或者缩回，第一凸轮65由第一电机66驱动旋转，第一挡针62伸出时阻挡针进入针漏斗25，第一挡针62缩回时允许针进入针漏斗25，使针有序的进入针漏斗25。
35.请同时参见图8，本发明实施例的针与针帽自动插装装置，针帽上料模块包括针帽上料振动盘01、针帽漏斗24和针帽上料控制单元，针帽上料振动盘01通过振动盘固定板16安装到机架02上；针帽上料振动盘01连接有针帽上料槽，针帽漏斗24设置在针帽上料槽的末端，并对应于插装模块的针帽转盘07的针帽上料位设置，针帽上料槽的上方设置有针帽感应开关69，针帽感应开关69通过针帽感应开关支架68固定到针帽上料槽；针帽上料控制单元设置在针帽上料槽的一侧，针帽上料控制单元包括第二挡针70，第二挡针70通过第二轴承座75固定到第二挡针支架73，第二挡针支架73上设置有第二凸轮72，第二凸轮72抵住第二挡针70末端，第二挡针70上套设有第二弹簧71，第二凸轮72旋转配合第二弹簧71推动第二挡针70伸出或者缩回，第二凸轮72由第二电机74驱动旋转，第二挡针70伸出时阻挡针帽进入针帽漏斗24，第二挡针70缩回时允许针帽进入针帽漏斗24，使针帽有序的进入针帽漏斗24。
36.请同时参见图9，本发明实施例的针与针帽自动插装装置，下料模块包括设在机架02底部中间的下料移动单元以及分别设置在机架02底部两端的第一料盒15 和第二料盒10，下料移动单元包括下料气缸13和设置在下料气缸13上的可移动下料板12，下料气缸13通过下料气缸固定板14安装到机架02，可移动下料板12包括左下料槽和右下料槽，第一料盒15设置有可搭接到左下料槽的左下料板，第二料盒10设置有可搭接到右下料槽的有右下料板11，下料气缸13可带动可移动下料板12左右移动，可移动下料板12位于左端时，插装模块输出的物料落入第二料盒 10；可移动下料板12位于右端时，插装模块输出的物料落入第一料盒15。
37.优选地，机架02上设置有控制面板03和警示灯00，控制面板03可以进行控制、参数输入及参数显示；警示灯00在针感应开关61和/或针帽感应开关69检测到缺少针和/或针帽时发出警示，提醒补充针和/或针帽。
38.本发明实施例的针与针帽自动插装装置，在实际使用时，包括如下步骤：
39.步骤1：针从针漏斗25进入针上料位的针导向管28，针帽从针帽漏斗24进入针帽上料位的针帽导向管29；
40.步骤2：通过旋转电机27带动针转盘06旋转针上料位的针导向管28转移到针下料位，同时齿轮组05带动针帽转盘07、插装转盘08一同旋转，针帽转盘07针帽上料位的针帽导向管29旋转到针组合位，针从针定盘44的第一漏孔55落到针帽转盘07针组合位的针帽导向管29的针帽里；
41.步骤3：针帽转盘07针组合位的针帽导向管29旋转到组合下料位，针与针帽组合从针帽定盘30的第二漏孔56落入到插装转盘08针帽组合上料位的插装导向管31中；
42.步骤4：插装转盘08针帽组合上料位的插装导向管31旋转到针帽组合检测位时，由距离感应开关51根据插装导向管31内的高度来判定插装导向管31内是否为针与针帽的组
合体；
43.步骤5：由距离感应开关51判定是针与针帽组合体，那么针帽组合检测位的插装导向管31旋转到针帽组合压料位时；压合气缸36进行下压动作，将针与针帽压紧装配；针帽组合压料位的插装导向管31旋转到成品下料位时，插装好的针与针帽组合体从插装定盘32的第三漏孔57经由下料管58正常下料到第一料盒15。
44.步骤6：由距离感应开关51判定为空，针帽组合检测位的插装导向管31旋转到针帽组合压料位时；压合气缸36不动作；针帽组合压料位的插装导向管31旋转到成品下料位时，下料气缸13不动作。
45.步骤7：由距离感应开关51判定为针或者针帽单体，针帽组合检测位的插装导向管31旋转到针帽组合压料位时；压合气缸36不动作；针帽组合压料位的插装导向管31旋转到成品下料位时，下料气缸13驱动可移动下料板12向左移动，使针或者针帽单体落入第二料盒10。
46.在操作过程中只需要将针与针帽倒入对应的上料振动盘中，在控制面板03上设置好参数，进行生产装配即可。
47.综上所述，本发明实施例的针与针帽自动插装装置，设置针和针帽的上料振动盘分别对针、针帽进行自动上料，并通过上料控制单元控制上料节奏；通过一个电机带动三个转盘旋转导向实现针与针帽的组合以及气缸压合完成组装，结构稳定可靠；通过设置光电开关进行物料检测，实现缺料提醒，进一步保证可靠性；通过设置距离开关，判断针与针帽的组合是否正确，来控制下料气缸13进行合格品和不合格品的分类下料；结构稳定，操作方便，成本低廉。
48.虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。